摘 要:“科學態(tài)度與責任”是物理學科核心素養(yǎng)的四大方面之一,其“責任”二字乃為:在認識科學本質,認識科學·技術·社會·環(huán)境關系的基礎上,形成的遵守道德規(guī)范,保護環(huán)境并推動可持續(xù)發(fā)展的責任感。依據(jù)此制定的高中物理課程目標中也有“使學生具有環(huán)境保護、節(jié)約資源、促進可持續(xù)發(fā)展的責任感”等相關話語。由此可見,在物理教學中滲透物理學科與環(huán)境關系的必要性。
關鍵詞:高中物理教學;物理與環(huán)境;環(huán)境認識;環(huán)境改變;環(huán)境保護
已經(jīng)成年或將要成年的高中學生已經(jīng)具備了一定的思維深度與高度,所以,在物理學科技術的學習之外,適時融入物理學科與環(huán)境的關系是符合學生學情的。這將會讓學生真正認識到人類對環(huán)境進行利用與改變的可行性,同時也認識到環(huán)境對生活與生產(chǎn)的決定性作用。下面,筆者將從物理概念、物理實驗探究與物理價值延展角度切入,對在物理教學中如何滲透物理學科與環(huán)境的關系問題詳做闡述。
一、 物理概念講解中對環(huán)境的認識
在物理科學與環(huán)境關系中首先面臨的問題便是對環(huán)境的認識,即該如何認識環(huán)境。針對這一問題,每一學科都有自己獨特的解釋方式,而在物理學科與環(huán)境關系的研究中,通過物理概念的講解能夠有效地使學生腦海中形成對環(huán)境本身物理化的理解,以達到讓學生用物理概念原理等認識環(huán)境,進而解釋環(huán)境的目的。
例如:在《質點與位移》一節(jié)中關于“質點”與“位移”兩個概念的講解中,筆者列舉了研究地球公轉的例子:地球上的各部分與太陽之間的距離隨公轉與自轉而不斷發(fā)生改變,但出于地球的直徑相比于地球到太陽之間的距離來說可以忽略不計的考慮,可以把地球看做是一個有質量的點。借此我引入了忽略物體形狀與大小的“質點”概念,并對其進行引申:“這是一種在物理思維下的對于獨特事物的等同性處理。當我們以質點的概念看待環(huán)境或事物時,便將事物本身的復雜性剔除,更利于人對其運動狀況進行分析與研究”。這樣的物理概念聯(lián)系現(xiàn)實環(huán)境的講解方式,能夠有效促進學生對環(huán)境的物理化認識,完成初步的以物理視角認識環(huán)境的環(huán)節(jié)。
二、 物理實驗探究中對環(huán)境的改變
在“物理化”環(huán)境之后,便是利用物理學科概念與原理等改變環(huán)境,為人類生活生產(chǎn)謀福利的環(huán)節(jié)。但是受客觀條件限制,同學們在課堂上無法實現(xiàn)直接的對環(huán)境的改變目標,這便需要利用模型進行演示,也即課堂實驗。教師引導學生通過實驗探究掌握物理現(xiàn)象變化的原理與方式,在使學生形成物理學科能夠作用環(huán)境的意識的同時,為其之后的利用物理原理直接改變環(huán)境奠定基礎。
例如:在《摩擦力》一節(jié)的講解中,我引導同學們將一木塊置于水平木板講桌上,利用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊,記錄下木塊開始移動時的數(shù)值,并發(fā)現(xiàn)木塊開始滑動時彈簧測力計的數(shù)值突然變小,以此說明滑動摩擦力小于最大靜摩擦力的原理。之后我引導同學們通過控制變量法進行了證明滑動摩擦力還受壓力與接觸面材料影響的實驗探究,以讓同學們掌握摩擦規(guī)律。并通過軸承等實例講解以證明滾動摩擦小于滑動摩擦,依此向同學們滲透了運用物理科學原理可以改變環(huán)境,方便人類生活的觀念,并讓學生在課下利用此物理原理進行相關實踐。
三、 物理價值延展中對環(huán)境的保護
這一點在對環(huán)境認識與改變的基礎上落實到了物理學科核心素養(yǎng)和新課程標準中強調的環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展??茖W技術是第一生產(chǎn)力,同時也是一把雙刃劍,它幫助人類挖掘地球資源,方便人類生活,提高人類生活質量,但人類利用其過分對環(huán)境進行改變,使得環(huán)境愈加脆弱,并正在以強大的反擊力作用到人類自身。所以,教師要在教學中適時向學生滲透物理科學能夠創(chuàng)造價值,但其前提條件為在環(huán)境承受能力范圍內(nèi)的意識,以讓同學們認識到環(huán)境保護的重要性。
例如:在《能源與可持續(xù)發(fā)展》一節(jié)中,在講解了能量守恒定律與利用此實現(xiàn)的如聲、光、電、熱、磁等能量之間的相互轉化,以實現(xiàn)依據(jù)人類生活生產(chǎn)需要擇取相對應能量之后,我又通過能量釋放后難以回收利用的實例向同學們闡述了能量雖然守恒,數(shù)量上不會發(fā)生改變,但它通過各種形式轉化到其他物體之后,相比于原本的能量整體,是有可利用與不可利用之分的,并且能量的大量耗散會使環(huán)境溫度升高,加劇全球變暖。除此,我還像同學們展示了極地地區(qū)近年溫度變化與海平面高度變化圖表,深化學生對物理學科與環(huán)境之間關系的理解,同時激發(fā)其保護環(huán)境意識。
科學責任感既是物理學科核心素養(yǎng)的重要組成部分,亦是任何一個人皆應具備的意識,因為它關乎人類賴以生存的環(huán)境,關乎環(huán)境及人類自身的可持續(xù)發(fā)展,這是從遠高于當下當?shù)氐娜蛭磥戆l(fā)展的視角出發(fā)得出的結論。所以,這也是學生真正鍛煉思維能力與提高學科涵養(yǎng)所應具備的格局性意識,可見,在物理教學中向同學們滲透此種觀念實為重要且必要。
參考文獻:
[1]張飛.高中物理教學中進行環(huán)境教育的研究[D].南京:南京師范大學,2014.
[2]張靜.高中物理教學中滲透環(huán)境教育的研究[D].武漢:華中師范大學,2005.
作者簡介:
許秀遠,福建省漳州市,龍海程溪中學。